Wissenschaftlern ist es gelungen, eine vollständige Karte des Gehirns einer Fruchtfliegenlarve zu erstellen

Obwohl Forscher die Struktur des Gehirns einigermaßen entschlüsselt und detailliert kartiert haben, wissen sie immer noch nicht genau, wie es Informationen verarbeitet. Dazu benötigen sie einen detaillierten „Schaltplan“ des Gehirns.

Wissenschaftlern ist es gelungen, eine solche Karte für eine Fruchtfliegenlarve zu erstellen. Laut Neuroscience News „ KonnektomDieses Diagramm, genannt „ Es zeigt 3.016 Neuronen und 548.000 Synapsen . Die Karte wird Forschern dabei helfen, besser zu verstehen, wie das Gehirn von Insekten und Tieren Verhalten, Lernen, Körperfunktionen und mehr steuert. Die Studie könnte auch die Arbeit an fortgeschrittenen KI-Netzwerken unterstützen.

Aus dem MRC-Labor für Molekularbiologie Professorin Marta ZlaticBis zu diesem Zeitpunkt haben wir keine zufällige Gehirnstruktur gesehen, mit Ausnahme des Spulwurms C. elegans, der Kaulquappe der niedrigen Chordatiere und der Larve der marinen Anneliden, die alle mehrere hundert Neuronen haben.“, sagt er und fährt fort: „ Das bedeutet, dass die Neurowissenschaft meist ohne Schaltkreiskarten arbeitet. Ohne die Struktur des Gehirns zu kennen, nehmen wir an, wie die Berechnungen angewendet werden. Aber jetzt können wir beginnen, ein mechanisches Verständnis dafür zu gewinnen, wie das Gehirn funktioniert.

Um die Karte zu erstellen, scannte das Team Tausende von Scheiben des Gehirns der Larve mit einem Elektronenmikroskop und integrierte sie dann in eine detaillierte Karte, wobei alle neuralen Kontakte notiert wurden. Als nächstes identifizieren wir mögliche Informationsflusswege im Gehirn des Insekts und “ Schaltungsmotive “ verwendete Computerwerkzeuge, um ihre Typen zu bestimmen. Tatsächlich bemerkten sie während dieser Studie, dass einige der strukturellen Merkmale der hochmodernen Deep-Learning-Architektur sehr ähnlich waren.

In der Vergangenheit haben Wissenschaftler detaillierte Karten des Gehirns einer Fruchtfliege erstellt, das viel komplexer ist als eine Fruchtfliegenlarve. Aber diese Karten enthielten nicht alle detaillierten Beziehungen, die für eine echte Schaltungskarte von Gehirnen erforderlich sind.

Als nächstes wird das Team Konstrukte untersuchen, die für Verhaltensfunktionen zum Lernen und zur Entscheidungsfindung verwendet werden, und Der Fehler untersucht die Verbindungsaktivität, die bei angemessenen Aktivitäten auftritt. Und während eine Fruchtfliegenlarve ein einfaches Insekt ist, erwarten die Forscher ähnliche Muster bei anderen Tieren. Zlatic, “ Ich denke, dass die grundlegenden Schaltungsmotive, die diese grundlegenden Verhaltensweisen ausführen, erhalten bleiben, so wie Gene im Tierreich erhalten bleiben.“ sagt.

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